در زمینه مهندسی ساخت و ساز ،سازه های فولادی، با خصوصیات مکانیکی کارآمد و قابلیت های طراحی انعطاف پذیر ، به یک انتخاب اصلی برای معماری مدرن تبدیل شده است. برای مبتدیان ، تسلط بر اشکال ساختاری اساسی و منطق انتخاب سازه های فولادی کلید اصلی باز کردن فرصت های حرفه ای است. در زیر ،شیرهابه طور سیستماتیک پنج سازه معمولی را توضیح می دهد: فریم های پورتال فولادی سبک ، قاب های فولادی ، قاب های شبکه فولادی ، سازه های کابل با غشای و خرپا لوله.
ساختار اصلی و خصوصیات بارگذاری
پورتال فولادی سبکساخت و ساز فولادیمتشکل از یک قاب پورتال ، یک سیستم Purlin (C/Z Steel) و یک سیستم پشتیبانی ، یک سیستم بارگذاری مسطح را تشکیل می دهد. مزیت اصلی آن در طراحی مقطع متغیر آن نهفته است ، که در آن بخش های پرتو و ستون با توجه به نیروهای داخلی بهینه می شوند و به استفاده از مواد کارآمد می رسند. استفاده از ورق های فولادی راه راه سبک برای سقف و دیوارها ، بارهای بنیادی را 40 ٪ -60 ٪ در مقایسه با سازه های بتونی کاهش می دهد.
سناریوهای برنامه معمولی
این مناسب برای ساختمانهای صنعتی (کارخانه های سبک وزن ، انبارها و تدارکات) و امکانات تجاری (سالن ها و گاراژهای نمایشگاه) با دهانه های واحد 20-30 متر و ارتفاعات تاس تا 10 متر مناسب است. ساخت و ساز فقط 4-8 هفته طول می کشد و هزینه آن 20 ٪ -30 ٪ پایین تر از سازه های بتونی است.
خصوصیات ساختاری و مزایای سیستم
یک سیستم باربری مکانی که از ستونهای فولادی (لوله های فولادی H شکل H شکل) و تیرهای فولادی (تیرهای فولادی H شکل H شکل) که از طریق اتصالات سفت و سخت (کاملاً جوش داده شده/پیچ خورده/جوش داده شده) متصل هستند ، می توانند فاصله های ستون بزرگی را که بیش از 9 متر است ، قرار دهد. با ترکیب اتصالات بیان شده با سیستم پشتیبانی ،ساخت و ساز فولادیمی تواند انعطاف پذیر با الزامات مختلف استحکام لرزه ای سازگار باشد.
انواع ساختمانی قابل اجرا
تجارت چند طبقه: ساختمانهای اداری 5-15 طبقه (مانند ساختمانهای Soho) ، با برنامه های طبقه ای آزادانه قابل تقسیم برای برآورده کردن الزامات دفتر باز.
صنعتی: کارگاه های سنگین (مانند کارگاه های ماشینکاری) که قادر به اسکان جرثقیل های سربار بیش از 50 تن هستند.
ساختمانهای مقاوم به لرزه ای: انعطاف پذیری بالای آن ، آن را به ساختار ترجیحی برای مناطق مستعد زلزله تبدیل می کند.
ترکیب هندسی و مزایای مکانیکی
یک سیستم باربری مکانی که از اعضای لوله فولادی تشکیل شده است از طریق اتصالات کروی در یک الگوی شبکه متصل می شود ، به سختی خمش دو طرفه متعادل می رسد. ضخامت شبکه مسطح تقریباً 1/10-1/15 از طول است ، در حالی که افزایش شبکه خمیده 1/6-1/8 طول است. ساختار کلی فولاد فقط 30-50 کیلوگرم در ㎡ فولاد مصرف می کند.
برنامه های مهم
ساختمانهای ورزشی: استادیوم ها (مانند ساختار پشتیبانی بیرونی لانه پرنده) و استخرهای شنا ، پوشش های فوق العاده بزرگ 80-150 متر.
قطب های حمل و نقل: پایانه های فرودگاه (مانند سقف انگشت انگشت فرودگاه پکن Daxing) ، دستیابی به فضاهای بدون ستون و شفاف.
گیاهان صنعتی: کارگاه های تولید هواپیما ، همراه با سیستم جرثقیل معلق.
ساختار سیستم و اصل تحمل بار
این ساختار متشکل از کابل های فولادی با استحکام بالا ، یک غشای تنش یافته و یک ساختار پشتیبان ، از طریق پیش تنش به شکل پایدار و هیپربولیک می رسد. این غشای تنها 0.5-1.5 میلی متر ضخامت دارد و وزن آن کمتر از 1 کیلوگرم در ㎡ است ، اما دارای مقاومت کششی 50-150 مگاپاسکال است. همراه با شبکه کابل ، دهانه های پشتیبانی نشده بیش از 200 متر را امکان پذیر می کند.
زمینه های کاربردی نوآورانه
معماری منظره: سایبان های استادیوم ، سایبان های تجاری پلازا
Eco-Architecture: گلخانه های باغ گیاه شناسی (پروژه Eden ، انگلستان) ، با استفاده از انتقال نور زیاد (95 ٪) فیلم ETFE برای ارائه نورپردازی طبیعی
معماری موقت: سالن های نمایشگاه بزرگ (غرفه های ملی نمایشگاه جهانی) ، قابل جابجایی و قابل استفاده مجدد
ویژگی های ساختاری و مزایای مادی
لوله های فولادی دایره ای از طریق گره های جوش داده شده یا صفحات gusset به هم وصل می شوند تا یک نوع خرچنگ تشکیل دهندساخت و ساز فولادیسیستم تحمل بار. سفتی خمشی بخش لوله فولادی 30 ٪ -50 ٪ بیشتر از فولاد H Hert است و بخش بسته مقاومت در برابر خوردگی عالی را ارائه می دهد ، و آن را به ویژه برای محیط های مرطوب/خورنده مناسب می کند.
سناریوهای کاربردی متنوع
گیاهان صنعتی: سقف های گیاهی ماشین آلات سنگین (فاصله 40-60 متر) ، قادر به تحمل بارهای معلق بیش از 30 تن.
مهندسی پل: پل های خرپا بزرگراه (مانند پل گوتین در ووهان) ، با دهانه های تا 150 متر و کاهش وزن 60 ٪ در مقایسه با پل های بتونی.
ساختمانهای نمایشگاه: سالن های نمایشگاه بزرگ (مانند مجموعه عادلانه کانتون) به یک طراحی تمیز و زیبا و دلپذیر با خرپاهای لوله مستطیل دست می یابند.
